高等电力系统分析_课后习题
电力系统分析第7-8章 课后习题参考答案

电力系统分析第7-8章课后习题参考答案7-1.选择填空1.将三个不对称相量分解为三组对称相量的方法是( B )A.小干扰法B.对称分量法C.牛顿—拉夫逊法D.龙格—库塔法2.电力系统发生三相短路时,短路电流只包含( A )A.正序分量B.负序分量C.零序分量D.正序和零序分量3.当电力系统的某点出现a相直接接地短路时,下式不成立( C ) A.U a=0 B. I b=0C.I a=0 D. I c=04.根据对称分量法,任何一组不对称的三个相量可以分解成三组分量,不包含( C )分量。
A.正序分量 B. 负序分量C.直流分量 D. 零序分量5.在故障分析时,以下说法不正确的是( A )A.发电机中是不存在正序电动势的。
B.发电机中是不存在负序电动势的。
C.发电机中是不存在零序电动势的。
D.同步发电机的负序电抗是不等于其正序电抗的。
6.在故障分析时,对变压器,以下说法不正确的是( D )A.变压器的正序、负序和零序的等值电阻相等。
B.变压器的正序、负序和零序的等值漏抗也相等。
C.变压器是一种静止元件。
D.变压器的正序、负序、零序等效电路与外电路的连接方式相同。
7.在故障分析时,对电力线路,以下说法正确的是( C )。
A.电力线路的正序参数与负序参数不相等。
B.架空电力线路的正序电抗大于电缆的电抗。
C.电力线路的正序参数与零序参数不相等。
D.电力线路的零序电抗一定等于正序电抗的三倍。
8.在故障分析时,对负荷的处理,以下说法不正确的是( C )A.在计算起始次暂态电流I''时,在短路点附近的综合负荷,用次暂态电动势和次暂态电抗串联构成的电压源表示。
B.在应用运算曲线确定短路后任意时刻的短路电流的周期分量时,略去所有的负荷。
C.异步电动机的零序电抗等于0。
D.异步电动机通常接成三角形或接成不接地的星形,零序电流不能流过。
9.已知a相的正序电压为U a=10∠30o kV,则以下正确的是( D )A.U b=10∠120o kV B.U b=10∠150o kVC.U c=10∠120o kV D.U c=10∠150o kV 10.已知a相的负序电压为U a=10∠30o kV,则以下正确的是( B )A.U b=10∠120o kV B.U b=10∠150o kVC.U c=10∠120o kV D.U c=10∠150o kV7-2 填空1.正序分量是指三个相量模相同,但相位角按(A-B-C )顺序互差(120 )度。
电力系统分析习题(附参考答案)

电力系统分析习题(附参考答案)一、单选题(共58题,每题1分,共58分)1.变压器等效电路中,电阻RT的物理意义表征的是(____)。
A、$铜损$B、铁损$C、$激磁阻抗D、$主磁通$正确答案:A2.线路首端电压一定(____)末端电压。
A、高于$B、$低于$C、$等于$D、$以上都有可能正确答案:D3.220kV系统中性点运行方式经常采用(____)。
A、$直接接地$B、不接地$C、$经电抗接地$D、$经电阻接地正确答案:A4.冲击系数Kim的数值变化范围是(____)。
A、$1≤Kim≤3B、$1≤Kim≤2$C、$O≤Kim≤2$D、O≤Kim≤l$正确答案:B5.有功负荷备用一般为最大负荷的(____)。
A、$5%-7%$B、$4%-5%$C、$5%-1O%D、2%-5%$正确答案:D6.关于电力元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗阻抗,下述说法中错误的是(____)。
A、静止元件的正序阻抗等于负序阻抗$B、$电抗器正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗相等C、$旋转元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗严格讲各不相同$D、$静止元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗都不相同$正确答案:D7.系统电源容量应(____)系统总发电负荷。
A、大于$B、$小于$C、$等于$D、$以上情况都有可能正确答案:A8.并联电容器能向系统提供(____)无功功率。
A、感性$B、$容性$C、$为0$D、$不确定正确答案:A9.短路类型代表符号中(1)代表(____)短路类型。
A、$两相短路接地$B、$单相接地短路C、$两相短路$D、三相短路$正确答案:B10.短路电流最大可能瞬时值,称为(____)。
A、$阻性电流$B、冲击电流$C、$短路电流D、$容性电流$正确答案:B11.电力系统有功不足时,会造成(____)。
A、$电压升高$B、$无功减少C、$频率降低$D、频率升高$正确答案:C12.中性点不直接接地系统发生金属性单相接地时,故障相的电压变为(____)。
电力系统分析课后作业题及练习题

第一章电力系统的基本概念1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统?1-2 电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的?1-3 我国电网的电压等级有哪些?1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。
6kV D10kV 220kV 110kV 3 35kV 10kV 380/220 kV1 2~ 2 D×31110kV35kV 6kV380/220kV380/220kVD D×D D××习题1-4图1-5请回答如图1-5所示电力系统中的二个问题:T1110kV T235kVT36kV1 2D 3~10kVT4380VG10kV 单相×L ×习题1-5图⑴发电机G、变压器T1T2T3T4、三相电动机D、单相电灯L等各元件的额定电压。
⑵当变压器T1在+2.5%抽头处工作,T2在主抽头处工作,T3在-2.5%抽头处工作时,求这些变压器的实际变比。
1-6 图1-6中已标明各级电网的电压等级。
试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。
T1 T2110kV10kV~220kVG 6kVT3D235kVT43kVD1习题1-6图1-7 电力系统结线如图1-7所示,电网各级电压示于图中。
试求:⑴发电机G和变压器T1、T2、T3高低压侧的额定电压。
⑵设变压器T1工作于+2.5%抽头,T2工作于主抽头,T3工作于-5%抽头,求这些变压器的实际变比。
10kV T1 110kV~GT2T335kV 10kV习题1-7图1-8 比较两种接地方式的优缺点,分析其适用范围。
1-9 什么叫三相系统中性点位移?它在什么情况下发生?中性点不接地系统发生单相接地时,非故障相电压为什么增加3倍?1-10 若在变压器中性点经消弧线圈接地,消弧线圈的作用是什么?第二章电力系统各元件的参数及等值网络2-1 一条110kV、80km的单回输电线路,导线型号为LGJ—150,水平排列,其线间距离为4m,求此输电线路在40℃时的参数,并画出等值电路。
电力系统分析课后习题答案汇总

电力系统分析课后习题答案第一章电力系统概述和基本概念1-1 电力系统和电力网的定义是什么?答:通常将生产、变换、输送、分配电能的设备如发电机、变压器、输配电电力线路等,使用电能的设备如电动机、电炉、电灯等,以及测量、继电保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体,称为电力系统。
电力系统中,各种电压等级的输配电力线路及升降变压器所组成的部分称为电力网络。
1-2 电力系统接线图分为哪两种?有什么区别?答:地理接线图:电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置,电力线路的路径,以及它们相互间的连接。
地理接线图不能更加详细地反映电力系统各电气设备之间的连接关系。
电气接线图:电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路之间的电气接线。
电气接线图并不侧重反映系统中发电厂、变电所的地理位置,电力线路的路径,以及它们相互间的连接。
1-3 对电力系统运行的基本要求是什么?电能生产的基本特点是什么?答:对电力系统运行的基本要求是:(1)保证系统运行的安全可靠性(2)保证良好的电能质量(3)保证运行的经济性。
另外,环境保护问题日益受到人们的关注。
火力发电厂生产的各种污染物质,包括氧化硫、氧化氮、飞灰等排放量将受到严格限制,也将成为对电力系统运行的要求。
电能生产的特点是:(1)电能与国民经济各个部门、国防和日常生活之间的关系都很密切。
(2)电能不能大量储存。
(3)电力系统中的暂态过程十分迅速(4)对电能质量的要求比较严格。
1-4 电力系统的额定电压是如何确定的?系统元件的额定电压是多少?什么叫电力线路的平均额定电压?答:电力系统额定电压的确定,首先应从电力系统输送电能的经济性上考虑。
因为电力线路的三相输送功率S 和线电压U 、线电流I 之间的关系为S =sqrt(3UI,当输送功率S 一定时,输电电压U 越高,则电流I 越小,因此选用的导线截面积可相应减小,投资也就越小。
电力系统分析第4-6章课后习题参考答案

4-1.选择填空1.电力系统稳态分析中所用阻抗指的是( A )A.一相等值阻抗B.两相阻抗C.三相阻抗D.四相阻抗2.节点导纳矩阵为方阵,其阶数等于( B )A.网络中所有节点数B.网络中除参考节点以外的所有节点数C.网络中所有节点数加1 D.网络中所有节点数减23.牛顿-拉夫逊潮流计算的功率方程是由下列什么方程推导得到的(C)A.回路电流方程 B.支路电流方程C.节点电压方程D.以上都不是4.对PQ节点来说,其待求量是( A )A.电压的大小U和电压的相位角δ B. 有功功率P和无功功率QC. 有功功率P和电压的大小UD. 无功率Q和节点电压的相位角δ5.对PV节点来说,其待求量是(D)A.电压的大小U和电压的相位角δ B. 有功功率P和无功功率QC. 有功功率P和电压的大小UD. 无功率Q和节点电压的相位角δ6)PQ节点是指( B )已知的节点。
A.电压的大小U和电压的相位角δ B. 有功功率P和无功功率QC. 有功功率P和电压的大小UD. 无功率Q和节点电压的相位角δ7.以下说法不正确的是(B)A.功率方程是非线性的。
B.雅可比矩阵是对称的。
C.导纳矩阵是对称的。
D.功率方程是从节点电压方程中推导得到的。
8.潮流计算的P—Q分解法是在哪一类方法的基础上派生而来的(C)A.阻抗法B.直角坐标形式的牛顿—拉夫逊法C.极坐标形式的牛顿—拉夫逊法D.以上都不是9.如果已知某一电力网有6个独立节点,其中1个平衡节点,3个PQ节点,2个PV节点,则以下说法不正确的是( D )。
A.其导纳矩阵为6阶。
B.其B'矩阵为5阶。
C.其B''矩阵为3阶。
D.其雅可比矩阵为6阶。
10.P—Q分解法和牛顿—拉夫逊法进行潮流计算时,当收敛到同样的精度时,二者的迭代次数是(A)A.P—Q分解法多于牛顿—拉夫逊法B.牛顿—拉夫逊法多于P—Q分解法C.无法比较D.两种方法一样4-2.填空1.用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算是指(用牛顿-拉夫逊迭代法求解电力网的非线性功率方程组)。
电力系统分析课后习题参考答案

电力系统分析课后习题参考答案第1章1-1.选择填空1)电力系统的综合用电负荷加上网络中的功率损耗称为(D)A.厂用电负荷B.发电负荷C.工业负荷D.供电负荷2)电力网某条线路的额定电压为UN=110kV,则这个电压表示的是(C)1A. 相电压B.相电压3C.线电压D.3线电压3)以下(A)不是常用的中性点接地方式A. 中性点通过电容接地B中性点不接地C.中性点直接接地 D. 中性点经消弧线圈接地4)我国电力系统的额定频率为(C)A.30Hz B. 40HzC. 50HzD. 60Hz5)目前,我国电力系统中占最大比例的发电厂为( B )A.水力发电厂 B.火力发电厂C.核电站 D.风力发电厂6)以下(D)不是电力系统运行的基本要求A. 提高电力系统运行的经济性B. 安全可靠的供电C. 保证电能质量D. 电力网各节点电压相等7)以下说法不正确的是(B)A.火力发电需要消耗煤、石油 B.水力发电成本比较大C.核电站的建造成本比较高 D. 太阳能发电是理想的能源8)当传输的功率(单位时间传输的能量)一定时,(A)A.输电的电压越高,则传输的电流越小B.输电的电压越高,线路上的损耗越大C.输电的电压越高,则传输的电流越大D.线路损耗与输电电压无关9)对( A )负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人身事故。
A.一级负荷 B. 二级负荷C.三级负荷 D. 以上都不是10)一般用电设备满足( C )A.当端电压减小时,吸收的无功功率增加B.当电源的频率增加时,吸收的无功功率增加C.当端电压增加时,吸收的有功功率增加。
D.当端电压增加时,吸收的有功功率减少1-2.填空题1)电力系统由(发电机(电源)、负荷(用电设备)以及电力网(连接发电机和负荷的设备)三部分构成。
2)电力系统的常用额定电压等级有( 500kV、220kV、110kV、35 kV 10kV ) (至少写出三个)。
3)发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时,发电机的额定电压与系统的额定电压的关系为(发电机的额定电压规定比系统的额定电压高5%或7.5%)4)电力系统的运行特点是(电能与国民经济各部门以及人民的生活关系密切,电能不能大量贮存,电力系统中的暂态过程十分迅速)。
电力系统分析_兰州交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

电力系统分析_兰州交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于()答案:一级负荷2.用于电能远距离输送的线路称为()答案:输电线路3.关于中等长度线路下述说法中错误的是()答案:长度为100km~300km的架空输电线路均属于中等长度线路4.电力系统经消弧线圈接地时,应采用的补偿方式为()答案:过补偿5.在下面给出的各组电压中,完全属于电力系统额定电压的一组是()答案:500kv、220kv、110kv、35kv、10kv6.环形网络潮流分布计算时,需要找到()分点答案:功率7.线路的电晕直接关系到()的有无及大小答案:电导8.潮流计算中的P-Q分解法是在哪一类方法的基础上简化来的()答案:极坐标形式的牛顿-拉夫逊法9.电力系统频率主要取决于()答案:有功平衡10.频率的二次调整是由()完成的答案:发电机组的调频系统11.电力系统中能实现无差调节的调频方式是()答案:二次调频12.发电机单位时间内消耗的能源与发出的有功功率的关系称为()答案:比耗量13.在供电线路较长、负荷变动较大的场合,中枢点采用的调压方式通常为()答案:逆调压14.电力系统中无功过剩时,会造成()答案:电压上升15.电容器并联在系统中,它发出的无功功率与并联处的电压()答案:平方成正比16.顺调压是指()答案:高峰负荷,将中枢点电压调低;低谷负荷时,将中枢点电压调高17.对于有功电源过剩,但无功不足引起电压水平偏低的电力系统,应优先采用的调压措施是()答案:改变发电机的无功出力18.关于电力元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗阻抗,下述说法中错误的是()答案:静止元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗都不相同19.关于电力变压器的励磁电抗,下述说法中错误的是()答案:不管电力变压器的类型和绕组接线方式如何,其零序励磁电抗都可以视为无限大20.关于短路故障时正序电压、负序电压和零序电压的分布,下述说法中正确的是()发电机机端正序电压最高、短路点负序电压和零序电压最高21.关于无限大功率电源,下述说法中错误的是()答案:无限大功率电源供电情况下;三相短路电流中非周期分量起始值均相等22.短路电流中一定存在零序分量的短路类型是()答案:接地短路23.电力系统一相断线时的复合序网在形式上与()的复合序网相同答案:两相短路接地24.若作用于发电机转子的机械功率大于电磁功率,发电机转子转速将()增加25.描述转子受扰运动的方程是()答案:非线性微分方程26.发电机组的惯性时间常数由哪些量决定()答案:机组转子的转动惯量、机组转子的机械角速度、功率基准值27.无自动调节励磁电流时发电机端电压如何变化()答案:下降28.系统受到下列下列哪种扰动时能维持稳定的能力是静态稳定()小扰动29.小干扰法可以用来分析简单系统的静态稳定,它是将描述系统运动的微分方程进行()答案:线性化30.利用等面积定则分析简单电力系统的暂态稳定性,当最大可能的减速面积小于加速面积,则系统的暂态稳定性将()答案:失去31.等面积定则主要用于分析简单系统的()答案:暂态稳定分析32.等面积定则中所涉及的减速面积表示()答案:转子动能的减少量33.关于电力系统等值电路参数计算时,变压器变比的选择,下述说法中错误的是()答案:近似计算时,采用实际变比;精确计算时采用平均额定变比不管是精确计算还是近似计算均应采用平均额定变比不管是精确计算还是近似计算均应采用额定变比34.电力线路的等值参数包括()答案:电导电抗电阻电纳35.潮流计算的目的是为了得到()答案:电压功率36.采用分裂导线不仅可以减小架空输电线路的电抗,而且可以提高架空输电线路的电晕临界电压答案:错误37.对于容量比不等于100/100/100的普通三绕组变压器,计算变压器参数时需要对铭牌给出的短路损耗进行归算,但铭牌给出的短路电压不需归算答案:正确38.负荷等级的分类是按照供电中断或减少所造成的后果的严重程度划分的答案:正确39.发电厂升压变压器低压绕组的额定电压应等于发电机的额定电压答案:正确40.用户只能从一个方向获得电能的电力网接线称为无备用接线方式,无备用接线方式通常用于对三级负荷的供电答案:正确41.联合电力系统调频时,应严密注意系统联络线上的功率变化答案:正确42.单位时间内输入能源增量与输出功率增量的比值称为比耗量答案:错误43.未装设无功补偿装置的变电所母线为PQ节点答案:正确44.电力系统设置电压中枢点的目的是为了简化电力系统的电压管理答案:正确45.变压器的正序等值电路、负序等值电路和零序等值电路完全相同答案:错误46.具有架空地线的输电线路,架空地线的导电性能越强,输电线路零序阻抗越大答案:错误47.短路计算采用近似计算法,计算中各元件额定电压都为平均额定电压答案:正确48.电力系统发生不对称短路时,不仅短路点三相参数不对称电力系统其他部分三相参数也将成为三相不对称的答案:错误49.非全相运行又称为横向故障答案:错误50.无限大电源供电情况下发生三相短路时,短路电流的特点是周期分量电流不衰减答案:正确51.中性点不接地系统发生接地故障时,由于没有零序电流的通道,所以没有零序电流存在,也没有零序电压存在答案:错误52.电力系统发生单相接地短路时,故障处非故障相电流为零,非故障相中的各序分量电流也一定为零答案:错误53.电力系统中含有三台及以上发电机的情况下,发电机的功-角特性不能用曲线来表示答案:正确54.对异步电动机组而言,转子轴上的不平衡转矩为驱动转矩,而被驱动的机械转矩是制动转矩答案:正确55.对于凸极式发电机,用直轴暂态电抗后的电动势和直轴暂态电抗表示发电机时,可绘出其等值电路答案:正确56.描述电力系统静态稳定性涉及的数学问题只有非线性代数方程式答案:错误57.电力系统在正常运行时,对发电机并列运行静态稳定储备系数的规定为小于10%答案:错误58.保证和提高电力系统静态稳定性的根本措施是缩短“电气距离”答案:正确59.变压器中性点经小电阻接地就是接地故障时的电气制动答案:正确60.暂态稳定性是研究电力系统在大扰动下的稳定性问题答案:正确61.减少原动机出力将降低电力系统暂态稳定性答案:错误62.快速切除故障将使得系统的暂态稳定性得到提高答案:正确。
国家电网考试题库高等电力系统分析习题库

高等电力系统分析习题一、选择题1)电力系统运行状态不包含(D)(A)母线的电压(B)功率分布(C)功率损耗(D)母线功角2)不是牛顿潮流算法的优点(D)(A)收敛速度快(B)收敛可靠性高(C)迭代次数与网络规模基本无关(D)初值不敏感3)不是牛顿潮流算法的缺点(C)(A)占用内存大(B)计算时间长(C)病态系统敏感(D)初值敏感4)关于PQ分解法正确的是(B)(A)PQ分解法的系数矩阵每次迭代都需要形成一次并进行三角分解组成因子表(B)每次迭代都需要解两个方程组(C)病态系统敏感收敛性好(D)PQ分解法中B'和B''为对称阵,其形成比较困难5)已知导纳矩阵中节点1相关元素为Y11=1.25-j5.5,Y12=-0.5+j3,Y13=-0.75+j2.5,则采用PQ分解法计算时B'13的值为(D)(A)-1.333(B)-0.4(C)-0.333(D)-2.7256)已知阻抗矩阵中节点1相关元素为Y11=1.25-j5.5,Y12=-0.5+j3,Y13=-0.75+j2.5,则采用PQ分解法计算时B''13的值为(A)(A)-2.5(B)-1.33(C)-0.75(D)-5.57)已知阻抗矩阵中节点1相关元素为Y11=1.25-j5.5,Y12=-0.5+j3,Y13=-0.75+j2.5,则采用PQ分解法计算时B'11的值为(-j5.5)(A)(B)(C)(D)8)已知阻抗矩阵中节点1相关元素为Y11=1.25-j5.5,Y12=-0.5+j3,Y13=-0.75+j2.5,则采用PQ分解法计算时B''11的值为(-j5.5)(A)(B)(C)(D)9)采用牛拉法时PV节点无功功率越界时(A)(A)转为PQ节点(B)转为平衡节点(C)改变发电机无功出力(D)可以不处理10)采用牛拉法时PQ节点电压功率越界时(A)(A)转为PV节点(B)转为平衡节点(C)改变发电机无功出力(D)可以不处理11)已知系统中选4节点为平衡节点,且Y12=0,Y41=0,Y62=0,则对应雅可比矩阵中肯定为零的子矩阵为(A)(A)J12(B)J41(C)J62(D)无法确定11)下列潮流算法中具有平方收敛性的是(B)(A)PQ分解法(B)牛拉法(C)高斯塞德尔法(D)保留非线性潮流法二、多选题1)电力系统潮流计算的基本要求是(ABCDEG)(A)计算速度(B)内存占用量(C)算法的收敛可靠性(D)程序设计的方便性(E)算法通用性(F)能解决电网所有电压等级的潮流问题(G)良好的人机界面2)离线计算主要应用范围(ABC)(A)规划设计(B)运行方式分析(C)为暂态分析提供基础数据(D)安全监控3)电力系统潮流计算出现病态的条件(ABC)(A)线路重载(B)负电抗支路(C)较长的辐射形线路(D)线路节点存在高抗4)P-Q分解法优点(ABC)(A)计算速度快(B)内存需求小(C)每次迭代时间短(D)收敛速度快5)解决大R/X问题的方法(ABC)(A)串联补偿法(B)并联补偿法(C)保留非线性潮流算法(D)高斯塞德尔法6)潮流计算中的自动调整包括(ABCD)(A)自动调整有载调压变压器(B)自动调整移相变压器(C)联络线功率(D)负荷静态特性7)状态估计的主要功能(ABCD)(A)辨识网络结构(B)不良数据的检测与辨识(C)补充无法或测量困难的测量量(D)用于负荷预测(E)估计出系统真实测量值8)影响系统的状态准确性的因素(ABC)(A)数学模型不完善(B)测量系统的系统误差(C)随机误差(D)负荷变化不可预知9)最小二乘法状态估计静态估计算法(ABCD)(A)加权最小二乘法(B)快速解耦状态估计(C)正交变换法(D)支路潮流状态估计法10)最优潮流计算的基本特点(ABCD)(A)控制变量无法事先给定(B)满足与运行限制有关的不等式约束(C)要采用最优化方法来求解(D)具有优化调整的决策功能(E)本质上为求解非线性代数方程组问题(规划问题)11)最优潮流常见目标函数(ABCDE)(A)总费用(B)有功网损(C)控制设备调节量最小(D)、投资及年运行费用之和最小(E)偏移量最小12)最优潮流问题不等式约束条件(ABCDEFG)(A)有功电源出力上下限约束(B)可调无功电源出力上下限约束(C)带载调压变压器变比调整范围约束(D)节点电压模值上下限约束(E)输电线路或变压器等元件的最大电流或视在功率约束(F)线路的最大有功或无功潮流约束(G)线路两端节点电压相角差约束。
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《高等电力系统分析》课后习题第一部分:电力网络方程●对于一个简单的电力网络,计算机实现节点导纳矩阵节点导纳矩阵的修改方法。
●编制LDU分解以及因子表求解线性方程组消元,回代。
●试对网络进行等值计算。
多级电网参数的标么值归算,主要元件的等值电路。
第二部分:潮流计算简单闭式网络潮流的手算方法步骤第三部分:短路计算对称分量法简单不对称故障边界条件计算,复合序网的形成。
第四部分:同步机方程派克变换同步电机三相短路的物理过程分析第五部分:电力系统稳定概述●什么是电力系统的稳定问题?什么是功角稳定和电压稳定?广义的电力系统稳定性实际上指的就是电力系统的供电可靠性,如果系统能够满足对负荷的不间断的、高质量的供电要求,系统就是稳定的,否则系统就是不稳定的。
通常所说的电力系统稳定性实际上专指系统的功角稳定。
电力系统的功角稳定指的是系统中各发电机之间的相对功角失去稳定性的现象。
电力系统的电压稳定性是电力系统维持负荷电压于某一规定的运行极限(如不低于额定电压的70%)之内的能力,它与系统的电源配置,网络结构,运行方式及负荷特性等因素有关,带自动负荷调节分接头的变压器也对系统的电压稳定性有十分显著的影响。
●电力系统送端和受端稳定的特点是什么?送端指电源,其稳定性主要是系统的各台发电机维持同步运行的能力,即功角稳定。
受端稳定一般指负荷节点的电压稳定性和频率稳定性。
电动机负荷则是一个以微分方程描述的动态元件,其无功功率与电压的平方成正比,电压下降时,其吸收的无功功率会显著下降。
当电压低于系统的临界电压时可能出现电压崩溃。
●常用的电力系统稳定计算的程序都有哪些?各有什么特点?常用仿真程序:1.PSASP中国电科院(PSCAD属于系统级仿真软件)2.BPA美国3.PowerWorld Simulator美国4.UROSTAG法国和比利时OMAC德国西门子公司6.PSCAD/EMTDC (PSCAD属于装置级仿真软件)7.PSS/E美国8.MATLAB9.RTDS实时仿真器●大停电的影响是什么?● 什么是电力系统的三道防线?1. 第一道防线:继电保护速断2. 第二道防线:切机、快关、电气制动、快速励磁调节等3. 第三道防线:低频减载甩负荷、解列● 简述提高电力系统静态稳定和暂态稳定的主要措施有哪些?静态稳定:1. 采用自动励磁调节装置;2. 采用分裂导线;3. 提高线路的额定电压等级;4. 改善系统结构、减小电气距离;5. 采用串联补偿设备;6. 采用并联补偿设备。
暂态稳定:1. 故障的快速切除和自动重合闸装置的应用;2. 发电机采用快速强行励磁装置;3. 采用电气制动;4. 变压器中性点经小电阻接地;5. 通过快关和切机减小原动机出力;6. 高压直流(HVDC )输电联络线的控制。
● 什么是电网可用输电能力(A TC )?第六部分:直接法稳定分析● 怎样用直接法判断单机无穷大系统的稳定性?通过构造能量函数● 直接法分析稳定有何特点?1. 计算速度快2. 能够给出稳定裕度● 直接法对稳定的评价结果怎样?1. 比较保守● 熟悉本次课的有关概念。
● 针对2例题,试采用数值积分法求解之。
● 应用直接法分析有关例题的稳定性。
● 解释相关失稳模式的含义。
对于一个n 机系统,有121n --种失稳模式。
对于一个特定运行工况下的特定故障,在所有的失稳模式中,必有一种是真正合理的,即实际系统将以这种模式趋于失稳,称为相关失稳模式。
对于某一系统,其失稳模式与故障地点和故障类型等有紧密关系。
● 多机系统的能量函数中,三种势能的物理意义是什么?转子位置势能:与转子位置变化成正比;磁性势能:与导纳矩阵虚部有关;耗散势能:与导纳矩阵实部有关。
● 直接法对稳定的分析有何应用?其发展方向是什么?直接法的研究方向:1. 完善数学模型;2. 适应各种扰动;3. 完善算法,改进速度和精度;4. 与其它方法结合,优势互补,如专家系统等;5. 扩展直接法的应用。
直接法的应用:1.稳定度的灵敏度分析;2.动稳定极限计算;3.失稳判断;4.启动失稳紧急自动控制;5.大系统暂稳分析;6.电压稳定分析;7.对时域仿真结果进行分析。
第七部分:时域仿真法●什么是电力系统暂态稳定分析的时域仿真法?亦称逐步积分法(Step by step)或时域仿真法(Time Domain Simulation)。
将电力系统中各元件模型,根据它们之间的拓扑关系形成全系统的数学模型(非线性的微分和代数方程组),然后以稳态工况即潮流解为初值,求扰动下的数值解,即逐步求得系统状态量和代数量随时间的变化曲线,并根据发电机转子摇摆曲线来判别系统在大扰动下能否保持同步运行,即暂态稳定性。
●时域仿真法都有哪些优点和缺点,它的主要发展方向是说明?时域仿真法的主要优点:1.是目前暂态稳定分析的主流方法;2.直观、信息丰富、可获得各种量随时间变化的曲线;3.可适应各种元件模型及保护控制模型,可适应各种元件非线性及离散操作、适应有几百台机组、几千条线路、几千个母线的大规模系统;4.可采用数值稳定性好,并有良好工程精度的计算方法;5.可采用节点编号优化、稀疏矩阵技术、并行计算技术等方法节省计算机的内存和机时;6.可作为各种物理问题及控制对策的时域分析和校验手段等等。
时域仿真法的主要缺点:1.逐步积分速度慢、耗费机时;2.可以判断稳定与否,但难以给出稳定裕度,不能定量地描写稳定程度;3.是离线分析的主要方法,不能实现在线安全分析;4.对于大量输出的信息利用率低、效益差;5.对于低频振荡问题的分析,只能给出时域信息,无频域信息,物理透明度差,不利于控制对策的研究等等。
时域仿真法的发展方向:1.对于如励磁和调速等控制系统,采用用户自定义的模块化子系统模型;2.加入电磁暂态模型,适应越来越多的电力电子设备的计算;3.研究提高计算速度的硬件和软件方法;4.采用数字+模拟的混合仿真方式;5.进行模型参数的实时测定,以提高计算结果的准确度;6.改善人机界面,提高数据库的通用性;7.加强对输出结果的分析功能;8.适应中长期稳定分析;9.考虑概率因素的暂态稳定分析;10.与直接法结合的新方法;11.研究与模式识别法、人工神经网络法等非模型方法的结合。
●稳定分析的数学模型是什么性质的数学模型?分别包括系统中哪些部分的模型?微分方程的构成:1.发电机磁链及电压方程2.发电机转子运动方程3. 励磁系统方程4. 原动机及调速系统方程5. 动态负荷模型代数方程的构成:1. 网络方程2. 发电机稳态电压方程3. 静态负荷模型● 小扰动和大扰动稳定在分析方法上各有哪些特点?小扰动稳定即静态稳定的研究中,研究的是系统对微小干扰的适应能力,或者说考虑的是系统在运行点处维持同步运行的能力,系统是否能够维持静态稳定主要与系统在扰动发生前的运行方式有关,与小干扰的大小及具体发生地点无关,因此,通常可以采用在运行点处线性化后的系统模型进行特征根分析来判别系统的静态稳定性。
大扰动稳定即电力系统的暂态稳定性,不仅与系统在扰动前的运行方式有关,而且与扰动的类型、地点及持续时间有关,因此为了分析系统的暂态稳定性必须对系统在特定扰动下的机电动态过程进行详细的分析,所以一般采用的是对全系统非线性状态方程的数值积分法进行对系统动态过程的时域仿真,通过对计算得到的系统运行参数(如转子角)的动态过程的分析判别系统的暂态稳定性。
● 用时域仿真法进行暂态稳定分析时的主要步骤是什么?● 数值积分法中仿真步长越小越好吗?(数值稳定性问题)第八部分:小扰动稳定与低频振荡● 什么是低频振荡?简单说明低频振荡的频率是多少。
电力系统在动态过程中可能出现多种类型的振荡,如电磁振荡、机械振荡、机电振荡及机电扭振互作用等。
常见的机电振荡是发电机组间功率的动态振荡。
振荡时的能量是通过电气联系传递的,表现为发电机的电气功率和功角的变化。
当振荡较严重时,系统不能维持同步运行,稳定破坏。
机电振荡的频率较低,一般在0.2-2.5范围内,通常称为低频振荡。
● 查找有关资料,解释什么是“汽容效应”和“水锤效应”?“水锤效应”是指在水管内部,管内壁光滑,水流动自如。
当打开的阀门突然关闭,水流对阀门及管壁,主要是阀门会产生一个压力。
由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,迅速达到最大,并产生破坏作用,这就是正水锤。
相反,关闭的阀门在突然打开后,也会产生水锤,叫负水锤,也有一定的破坏力,但没有前者大。
● 为什么有强行励磁会使系统出现负阻尼?见袁季修 P132● 综述抑制低频振荡的主要措施。
一次系统中减小送端和受端间的电气距离,增强网架,减少重负荷线路;二次系统中采用电力系统稳定器作励磁附加控制,适当整定PSS 参数可以提供抑制低频振荡的附加阻尼力矩。
● 你认为PMU 的应用前景如何?第九部分:次同步谐振与扭振● 何谓次同步谐阵和扭振?发电机的大轴可以看成若干集中质量块的弹性连接,次同步振荡饿物理本质是受扰轴系中的各质块在同步旋转的同时,有相对的扭转振荡,从而造成轴系的疲劳损坏,这种扭振频率一般高于低频振荡而低于同步频率,称为次同步振荡。
● 两种不同类型的振荡为什么会产生共振?表现为电磁振荡和机械系统扭振的相互作用。
如电力系统中出现频率为 (e f 低于同步频率n f )的电磁振荡,发电机定子电流中的频率为e f 人的电流分量将在以n f 速度旋转的转子直流绕组中产生频率为(n f 一e f )的交变力矩,如果轴系的自然振荡频率f =n f 一e f 人,则将引起轴系的扭转谐振。
这种机电扭振互作用通常称为次同步谐振,可能严重损坏机组。
第十部分:HVDC● 请说明HVDC 的主要技术优势和缺点是什么?HVDC 的技术优势:1. 没有稳定问题,可以提高互联系统的稳定水平;2. 可以作为大系统互联的分割点;3. 能实现多目标控制,如定电压控制、定功率控制、定电流控制等,而且相应速度快;4. 输电线电压分布平稳,没有无功问题,没有充电功率,不需要电抗器补偿;5. 可以联系两个不同频率的系统;6. 输送相同功率时,线路造价低;7. 线路有功损耗小;8. 适合长距离输电;9. 适宜海底电缆输电;10. 能限制系统的短路电流;11. 调节速度快,运行可靠;12. 两端输电方式易于扩建。
HVDC 的缺点:1. 换流站造价较高;2. 换流器运行时消耗无功较多;3. 可控硅元件过载能力差;4. 整流设备是谐波源;5. 无直流断路器;6. 对大地和海水回路中的金属物体有腐蚀作用;7. 只能实现两端直流,无多端直流;8. 接地技术复杂;9. 在绝缘方面比交流要求高。
● 说明HVDC 主要有哪些应用?HVDC 的应用:1. 远距离大功率送电;2. 海底电缆送电;3. 交流系统间的非同步联络;4. 互联大系统限制短路电流的措施;5. 向大城市高密度负荷中心供电;6. 提高互联系统的稳定水平;7. 适合一些新能源发电。